Python 實作文字轉語音與編輯器功能

Python 提供了豐富的函式函式庫，方便開發者快速實作各種功能。本文示範如何利用 gTTS 模組將文字轉換成語音，並使用 Tkinter 函式庫打造簡潔的文字編輯器，包含檔案開啟、儲存等基本操作。此外，文章也提供文字檔案分析的程式碼，可計算檔案的行數、字元數、單詞數、唯一單詞數和特殊字元數，方便開發者進行文書處理和分析。程式碼範例簡潔易懂，適合初學者學習和應用。

文字轉語音功能

文字轉語音是一種將文字轉換為語音的技術，讓使用者可以透過音訊的方式聽取文字內容。以下是實作文字轉語音的步驟和程式碼。

前置條件

需要有一個包含文字的檔案，例如 abc.txt
需要安裝 gTTS 模組，版本為 2.1.1，可以透過 pip install gTTS 安裝
需要安裝 os 模組，可以透過 pip install os 安裝

執行指令碼

將想要轉換的文字寫入 abc.txt 檔案中
執行 txtToSpeech.py 指令碼，可以透過在終端中輸入 python txtToSpeech.py 執行

程式碼

from gtts import gTTS
import os

# 開啟檔案並讀取內容
file = open("abc.txt", "r").read()

# 將文字轉換為語音
speech = gTTS(text=file, lang='en', slow=False)

# 將語音儲存為 mp3 檔案
speech.save("voice.mp3")

# 播放語音檔案
os.system("voice.mp3")

文字編輯器

文字編輯器是一種可以用來編輯文字的工具，以下是實作文字編輯器的步驟和程式碼。

程式碼

from tkinter import *
import tkinter.filedialog

class TextEditor:
    @staticmethod
    def quit_app(event=None):
        root.quit()

    def open_file(self, event=None):
        # 開啟檔案對話方塊
        txt_file = tkinter.filedialog.askopenfilename(parent=root, initialdir="./examples")

        if txt_file:
            # 刪除現有的文字內容
            self.text_area.delete(1.0, END)
            # 讀取檔案內容
            with open(txt_file, 'r') as file:
                content = file.read()
            # 將檔案內容插入文字編輯器
            self.text_area.insert(1.0, content)

# 建立主視窗
root = Tk()

# 建立文字編輯器
text_editor = TextEditor()
text_editor.text_area = Text(root)
text_editor.text_area.pack(fill=BOTH, expand=1)

# 建立選單
menu = Menu(root)
root.config(menu=menu)

# 建立檔案選單
file_menu = Menu(menu)
menu.add_cascade(label="File", menu=file_menu)
file_menu.add_command(label="Open", command=text_editor.open_file)
file_menu.add_command(label="Quit", command=text_editor.quit_app)

# 執行主迴圈
root.mainloop()

內容解密：

上述程式碼實作了兩個功能：文字轉語音和文字編輯器。文字轉語音功能可以將文字轉換為語音，並儲存為 mp3 檔案。文字編輯器功能可以用來編輯文字，並可以開啟檔案和儲存檔案。

圖表翻譯：

  flowchart TD
    A[文字轉語音] --> B[讀取檔案]
    B --> C[轉換為語音]
    C --> D[儲存為 mp3 檔案]
    D --> E[播放語音檔案]
    E --> F[文字編輯器]
    F --> G[開啟檔案]
    G --> H[編輯文字]
    H --> I[儲存檔案]

上述圖表展示了文字轉語音和文字編輯器的流程。文字轉語音功能可以將文字轉換為語音，並儲存為 mp3 檔案。文字編輯器功能可以用來編輯文字，並可以開啟檔案和儲存檔案。

文字編輯器的基本實作

以下是使用Python和Tkinter函式庫實作的一個簡單的文字編輯器。這個編輯器具有基本的功能，如開啟檔案、儲存檔案和文字輸入。

程式碼實作

import tkinter as tk
from tkinter import filedialog

class TextEditor:
    def __init__(self, root):
        self.text_to_write = ""
        root.title("TextEditor")
        root.geometry("600x550")
        frame = tk.Frame(root, width=600, height=550)
        scrollbar = tk.Scrollbar(frame)
        self.text_area = tk.Text(frame, width=60, height=30, 
                                 yscrollcommand=scrollbar.set, padx=10, pady=10)
        scrollbar.pack(side="right", fill="y")
        self.text_area.pack(side="left", fill="both", expand=True)
        frame.pack(fill="both", expand=True)
        self.open_file_button = tk.Button(root, text="Open File", command=self.open_file)
        self.open_file_button.pack()
        self.save_file_button = tk.Button(root, text="Save File", command=self.save_file)
        self.save_file_button.pack()

    def open_file(self):
        txt_file = filedialog.askopenfilename(title="Select File", filetypes=[("Text Files", "*.txt")])
        if txt_file:
            with open(txt_file, 'r') as _file:
                self.text_area.delete(1.0, tk.END)
                self.text_area.insert(1.0, _file.read())

    def save_file(self):
        file = filedialog.asksaveasfile(mode='w', defaultextension=".txt", filetypes=[("Text Files", "*.txt")])
        if file:
            data = self.text_area.get('1.0', tk.END)
            file.write(data)
            file.close()

if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    text_editor = TextEditor(root)
    root.mainloop()

功能解釋

__init__方法：初始化文字編輯器的介面，包括設定標題、尺寸、框架、捲軸和文字輸入區域。
open_file方法：開啟檔案對話方塊，讓使用者選擇要開啟的檔案，並將檔案內容讀取到文字輸入區域。
save_file方法：開啟檔案對話方塊，讓使用者選擇要儲存的檔案位置和名稱，並將文字輸入區域的內容儲存到檔案中。

使用方法

執行程式碼，會出現一個簡單的文字編輯器介面。
點選"Open File"按鈕，選擇要開啟的檔案。
檔案內容會出現在文字輸入區域。
修改檔案內容。
點選"Save File"按鈕，選擇要儲存的檔案位置和名稱。
檔案會被儲存到選擇的位置。

圖表翻譯：

  flowchart TD
    A[啟動編輯器] --> B[點選開啟檔案按鈕]
    B --> C[選擇檔案]
    C --> D[讀取檔案內容]
    D --> E[顯示檔案內容]
    E --> F[修改檔案內容]
    F --> G[點選儲存檔案按鈕]
    G --> H[選擇儲存位置]
    H --> I[儲存檔案]

這個文字編輯器提供了基本的檔案開啟和儲存功能，使用者可以根據自己的需求進行修改和擴充。

文字編輯器功能實作

在這個章節中，我們將實作一個基本的文字編輯器，包含檔案開啟、儲存和離開功能。同時，我們也會實作一個文字檔案分析工具，能夠計算檔案中的總行數、總字元數、總單詞數、唯一單詞數和特殊字元數。

文字編輯器

首先，我們需要建立一個文字編輯器的基本框架。這包括建立一個主視窗、選單欄和文字編輯區域。

import tkinter as tk
from tkinter import filedialog, messagebox

class TextEditor:
    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.text_area = tk.Text(self.root)
        self.text_area.pack(fill="both", expand=True)
        self.create_menu()

    def create_menu(self):
        the_menu = tk.Menu(self.root)
        self.root.config(menu=the_menu)
        file_menu = tk.Menu(the_menu, tearoff=0)
        file_menu.add_command(label="Open", command=self.open_file)
        file_menu.add_command(label="Save", command=self.save_file)
        file_menu.add_separator()
        file_menu.add_command(label="Quit", command=self.quit_app)
        the_menu.add_cascade(label="File", menu=file_menu)

    def open_file(self):
        file_path = filedialog.askopenfilename()
        if file_path:
            with open(file_path, "r", encoding="utf-8") as f:
                self.text_area.delete(1.0, "end")
                self.text_area.insert("end", f.read())

    def save_file(self):
        file_path = filedialog.asksaveasfilename()
        if file_path:
            with open(file_path, "w", encoding="utf-8") as f:
                f.write(self.text_area.get(1.0, "end-1c"))

    def quit_app(self):
        if messagebox.askyesno("Quit", "確定要離開嗎？"):
            self.root.destroy()

if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    text_editor = TextEditor(root)
    root.mainloop()

文字檔案分析

接下來，我們將實作一個文字檔案分析工具。這個工具能夠計算檔案中的總行數、總字元數、總單詞數、唯一單詞數和特殊字元數。

import os
import sys
import collections
import string

def analyze_text_file(file_path):
    res = {
        "total_lines": 0,
        "total_characters": 0,
        "total_words": 0,
        "unique_words": 0,
        "special_characters": 0
    }
    try:
        with open(file_path, "r", encoding="utf-8") as f:
            data = f.read()
            res["total_lines"] = len(data.splitlines())
            res["total_characters"] = len(data.replace(" ", ""))
            words = data.split()
            res["total_words"] = len(words)
            res["unique_words"] = len(set(words))
            special_chars = [char for char in data if char in string.punctuation]
            res["special_characters"] = len(special_chars)
        return res
    except Exception as e:
        print(f"Error: {e}")
        return None

if __name__ == "__main__":
    if len(sys.argv) > 1:
        file_path = sys.argv[1]
        result = analyze_text_file(file_path)
        if result:
            print("分析結果：")
            print(f"總行數：{result['total_lines']}")
            print(f"總字元數：{result['total_characters']}")
            print(f"總單詞數：{result['total_words']}")
            print(f"唯一單詞數：{result['unique_words']}")
            print(f"特殊字元數：{result['special_characters']}")
    else:
        print("請提供檔案路徑作為命令列引數。")

內容解密：

上述程式碼實作了文字編輯器和文字檔案分析工具的基本功能。文字編輯器提供了開啟、儲存和離開功能，而文字檔案分析工具能夠計算檔案中的總行數、總字元數、總單詞數、唯一單詞數和特殊字元數。這些功能可以透過命令列引數或圖形介面來使用。

Tic Tac Toe 遊戲開發

遊戲描述

Tic Tac Toe是一個根據Python的兩人遊戲。玩家輪流輸入他們想要放置棋子的x和y坐標。

遊戲規則

兩位玩家分別用X和O表示，輪流輸入坐標以嘗試贏得遊戲。

開發環境

使用任何Python線上編譯器或下載Python IDE。

遊戲程式碼

import string

def calculate_word_count(text):
    # 移除特殊字元
    text = text.translate(str.maketrans('', '', string.punctuation))
    # 將文字分割成單詞
    words = text.split()
    # 計算單詞數量
    total_words = len(words)
    # 計算唯一單詞數量
    unique_words = len(set(words))
    return total_words, unique_words

def tic_tac_toe():
    # 初始化遊戲板
    board = [[' ' for _ in range(3)] for _ in range(3)]
    # 玩家輪流
    current_player = 'X'
    while True:
        # 輸入坐標
        x = int(input("Enter x coordinate (0-2): "))
        y = int(input("Enter y coordinate (0-2): "))
        # 檢查坐標有效性
        if x < 0 or x > 2 or y < 0 or y > 2:
            print("Invalid coordinates. Please try again.")
            continue
        # 檢查棋子是否已經存在
        if board[x][y] != ' ':
            print("Position already occupied. Please try again.")
            continue
        # 放置棋子
        board[x][y] = current_player
        # 切換玩家
        current_player = 'O' if current_player == 'X' else 'X'
        # 列印遊戲板
        for row in board:
            print(' | '.join(row))
            print('---------')
        # 檢查贏家
        for i in range(3):
            if board[i][0] == board[i][1] == board[i][2] != ' ':
                print(f"Player {board[i][0]} wins!")
                return
            if board[0][i] == board[1][i] == board[2][i] != ' ':
                print(f"Player {board[0][i]} wins!")
                return
        if board[0][0] == board[1][1] == board[2][2] != ' ':
            print(f"Player {board[0][0]} wins!")
            return
        if board[0][2] == board[1][1] == board[2][0] != ' ':
            print(f"Player {board[0][2]} wins!")
            return

tic_tac_toe()

遊戲流程

初始化遊戲板。
玩家輪流輸入坐標。
檢查坐標有效性和棋子是否已經存在。
放置棋子。
切換玩家。
列印遊戲板。
檢查贏家。

遊戲特點

根據Python的兩人遊戲。
玩家輪流輸入坐標。
檢查坐標有效性和棋子是否已經存在。
切換玩家。
列印遊戲板。
檢查贏家。

Tic Tac Toe 遊戲開發

遊戲板初始化

def start():
    global board
    board = [
        ['','',''],
        ['','',''],
        ['','','']
    ]

內容解密：

上述程式碼定義了一個 start 函式，初始化了一個 3x3 的 Tic Tac Toe 遊戲板。遊戲板被表示為一個 2D 列表，其中每個元素代表一個遊戲格子。初始時，所有格子都是空的。

遊戲板印刷

def print_board():
    print(' ---------')
    for row in board:
        print(' ',row[0],'|',row[1],'|',row[2])
        print(' ---------')

內容解密：

print_board 函式負責印刷當前的遊戲板狀態。它首先印刷一行分隔線，然後迭代遊戲板的每一行，印刷每個格子的狀態。每個格子之間用 “|” 符號分隔，最後再印刷一行分隔線。

檢查是否有空格子

def have_empty_room():
    for row in board:
        for room in row:
            if not room:
                return True
    return False

內容解密：

have_empty_room 函式檢查遊戲板上是否還有空格子。如果找到一個空格子，立即傳回 True。如果遍歷了所有格子都沒有找到空格子，則傳回 False。

設定格子狀態

def set_room_state(roomxy,state):
    x = int(roomxy[0])-1
    y = int(roomxy[1])-1
    row = board[x]
    room = row[y]
    if not room:
        board[x][y] = state

內容解密：

set_room_state 函式設定指定格子的狀態。它首先將輸入的坐標轉換為 0-based 索引，然後檢查指定格子是否空。如果格子是空的，則設定格子的狀態為輸入的 state。

Mermaid 圖表：Tic Tac Toe 遊戲流程

  flowchart TD
    A[開始] --> B[初始化遊戲板]
    B --> C[印刷遊戲板]
    C --> D[檢查是否有空格子]
    D -->|有空格子| E[設定格子狀態]
    E --> C
    D -->|沒有空格子| F[遊戲結束]

圖表翻譯：

上述 Mermaid 圖表描述了 Tic Tac Toe 遊戲的流程。遊戲從初始化遊戲板開始，然後印刷遊戲板。接下來，遊戲檢查是否有空格子。如果有空格子，則設定格子狀態，然後繼續印刷遊戲板。如果沒有空格子，則遊戲結束。

從使用者經驗視角來看，本次開發的文字轉語音、文字編輯器和井字遊戲都展現了使用者互動流程的最佳化。文字轉語音功能簡化了文字資訊的取得方式，文字編輯器提供了便捷的文字編輯功能，而井字遊戲則提供了一個輕鬆的娛樂選項。然而，這些應用程式也存在一些限制。文字轉語音功能目前僅支援英文，且缺乏對語速、語調的控制。文字編輯器功能較為基礎，缺乏進階的編輯功能，例如搜尋、取代等。井字遊戲的介面簡陋，缺乏互動性和視覺吸引力。

多維比較分析顯示，與市面上成熟的應用程式相比，這些開發專案的功能仍有待完善。例如，許多文字轉語音工具支援多種語言和語音調整選項，專業的文字編輯器提供豐富的編輯和格式化功能，而精美的井字遊戲則包含更具吸引力的視覺效果和遊戲模式。這些限制的根本原因在於開發時間和資源的限制，以及開發者經驗的不足。

展望未來，這些應用程式都有很大的改進空間。文字轉語音功能可以加入多語言支援和語音調整選項，文字編輯器可以新增進階編輯功能和更友好的使用者介面，而井字遊戲可以提升視覺效果、加入AI對手和線上多人模式。隨著技術的發展和開發經驗的積累，這些應用程式有望在功能和使用者經驗方面取得顯著提升。

玄貓認為，這些專案展現了良好的程式設計基礎和解決問題的能力，但仍需持續改進以達到更高的專業水準。對於初學者而言，應著重於基礎功能的完善和使用者經驗的提升，並逐步探索更進階的技術和功能。

玄貓

技術愛好者，專注於分享程式開發、雲端技術與 AI 應用的心得體會。